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难以置信!5微米,比红细胞还小!Mars ZX2让机械臂变得更精密、更紧凑、更易集成
智能集成:整合模拟元件和ARM微控制器内核,解决棘手的嵌入式系统问题

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<strong>作者:Colin Duggan和Denis Labrecque,ADI公司</strong>

鉴于在性能、成本、功耗、尺寸、新功能和效率等方面宏大的提升目标,未来嵌入式系统的设计面临着复杂的挑战。不过,一种有望解决这些复杂问题的设计选项已开始崭露头角——即模拟元件与ARM®微控制器内核的智能集成。这种方案与传统模拟集成的区别在于,新方案具有超高的性能,还经过了多种优化,以解决具体的系统级问题。虽然每个市场对这些提升领域的优选次序都有着自己的认识,但同时满足多个因素的要求实为众望所归,可以通过集成多个分立式元件来实现。从逻辑上讲,组合多个器件可以实现这些嵌入式系统目标中的一大部分,但只是简单地把多个分立式元件与一枚处理器集成到一个封装之中,这并非答案所在;解决方案要复杂得多,需要智能集成。

深度了解16位8通道同步采样数据采集系统AD7606

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ADI技术专家现场指导客户如何应对实际设计应用中面临的问题,并详细讲解了用户在实际应用中遇到的常见问题和解决方法,以供大家参考,学习与探讨。

详文请阅:<a href="http://adi.eetrend.com/files/2016-12/wen_zhang_/100004224-13987-adizhua…;

【视频】高精度阻抗测量

本电路提供非接触式AMR(各向异性磁阻)角度测量解决方案,可在180°范围内具有1°角度精度。该电路适合高速、精确、非接触式角度测量应用。电路提供全部必要的信号调理,包括仪表放大器、缓冲器和双通道ADC,可高效处理 AMR传感器的低电平电桥输出。

使用该电路是一种业界领先的角度测量解决方案,适用于机床速度控制、起重机角度控制、电机速度测量和其他工业或汽车应用。

数字隔离器的安全可靠性

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<strong>作者:David Krakauer,ADI公司iCoupler隔离产品线经理</strong>

一方面,设计工程师不想在系统中增加电流隔离;另一方面,为了满足国内或国际安全法规要求,他们不得不这样做。增加电流隔离的弊端是隔离直接放在数据路径中,会导致延迟并使系统变慢。此外还会增加功耗、尺寸和成本。这些折中令人遗憾。多年来,设计工程师使用光耦合器,勉强应对这些缺点,但一种新型电流隔离器——数字隔离器已经上市,缓解了这些不利影响。利用数字隔离器可以实现尺寸更小、能效更高、更具性价比、性能更高的设计。然而,安全标准并未同步跟进,给数字隔离器带来了困惑和不确定性:它们是否像电流隔离一样安全?它们是否满足安全法规要求?

解读火爆的多轴飞行器传感器技术

无人飞行器近一年来市场非常火爆,推动了包括MEMS陀螺仪、加速度计的大规模普及应用。《电子工程专辑》主编张迎辉日前撰文《多轴飞行器无人机硬件技术细谈》,文中通过采访ADI亚太区微机电产品市场和应用经理赵延辉,对MEMS传感器在无人飞行器中的产品技术及应用做了深度解读。

ADI的工业级陀螺仪ADXRS652、 ADXRS620、ADXRS623、ADXRS646、ADXRS642等和工业级加速度计ADXL203、 ADXL278等被广泛用于专业级的航拍设备上。而商业级的加速度计ADXL335、ADXL326、 ADXL350、ADXL345等,也一直被广泛应用于一体机及各种飞行器中。

专家经验分享:宽动态范围的高端电流检测的三种解决方案(2)

在电机控制、电磁阀控制、通信基础设施和电源管理等诸多应 用中,电流检测是精密闭环控制所必需的关键功能。如何设计宽动态范围的高端电流检测电路,这对于大多数工程师来说都具有挑战性,这里分享由ADI技术专家Neil Zhao、Wenshuai Liao 和Henri Sino提供的几个建议电路供大家参考。

将按照设计复杂度从高到低的顺序介绍三种可选解决方案,它们能针对各种不同的应用提供可行的高精度、高分辨率电流检测。

1. 使用运算放大器、电阻和齐纳二极管等分立器件来构建电流传感器。这种解决方案以零漂移放大器AD8628 为核心器件。

2. 使用AD8210 等高压双向分流监控器来提高集成度,并利用其它外部器件来扩展动态范围和精度。

iCoupler技术揭秘——隔离式RS-485

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<strong>作者:应用工程师Hein Marais</strong>

RS-485差分通信网络经常用于恶劣环境下的工业和仪器应用中。这些网络能够在4000英尺的范围内进行通信。在恶劣环境下进行长距离通信时,可能出现以下问题:

• 由于不同节点的地电位不同而引起接地环路电流
• 电机、电感转换负载和其他高噪声电气设备造成感应接地噪声
• 有害电涌

如果无法保证系统中不同节点的地电位不会超出收发器的共模范围,则电流隔离不失为一种理想的解决方案。电流隔离不阻止信息流,但阻止电流流动。传统RS-485网络使用光耦合器进行信号隔离,使用DC-DC转换器进行电源隔离(见图1)。

正在构建固态继电器? 解决方案采用光耦合器还是数字隔离器?

即用型固态继电器(SSR)可靠且紧凑,但很难找到一款电流传导能力高于几百毫安的产品。比如,若您需要一款隔离SSR来切换线路电压,那么您不得不采用功率FET自行构建一个SSR。您可以采用光耦合器来提供控制和FET栅极之间的电流隔离,但在隔离侧,光耦合器从哪才能获取足够的功率来驱动FET栅极呢?

下图显示如何采用数字隔离器构建SSR。该器件提供两个数据通道,可驱动两个FET栅极,每通道能为容性负载提供最高20 mA的电流。ADuM521x采用isoPower®技术,属于集成隔离式DC-DC转换器,为次级端提供足够的功率,以较高的饱和速率和良好的栅极压摆率切换分立式功率FET栅极。

利用DAC、运算放大器和MOSFET晶体管构建多功能高精度可编程电流源

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<strong>电路功能与优势</strong>

数字控制电流源在许多应用中至关重要,如电源管理、电磁阀控制、电机控制、阻抗测量、传感器激励和脉搏血氧仪等。本文介绍三种利用 DAC、运算放大器和 MOSFET 晶体管构建支持串行接口数字控制的电流源。

所选DAC为配有标准串行接口的高分辨率(14 或 16 位)、低功耗CMOS。16位DAC AD5543提供超紧凑(3 mm × 4.7 mm)的 8 引脚MSOP和 8 引脚SOIC两种封装。14 位DAC AD5446提供小型 10 引脚MSOP封装。这两款DAC均与大多数DSP接口标准兼容,而且兼容SPI、QSPI和MICROWIRE。外部基准电压输入允许输出电平可以有许多变化,最高可达 10 V。

数字隔离器:解决汽车xEV应用中的设计难题

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<strong>作者:James Stegen,ADI公司汽车部传动系统工程师</strong>

在为汽车xEV应用开发解决方案时,设计师会遇到的一个难题是如何在高压电池域与低压电池域电子元件之间传递数字数据。这一难题出现在多种应用之中,比如电池电压监测、电池电流测量、高压接触器监测、电机控制等。一种典型的电池管理系统(BMS)应用如图1所示,其中高亮显示的几个区域需要数字信号隔离,接下来我们将以其为基础,探讨各种设计考虑因素。

ADI与中国电科院开展关于提高智能变电站可靠性的合作

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Analog Devices, Inc. (ADI)公司今天宣布与中国电力科学研究院(以下简称:中国电科院)就提高智能变电站可靠性开展合作。智能变电站被视为现代电网的神经中枢。新的电子产品和传感器技术使电网具有弹性和灵活性,从而满足能源生产、分配和消费的发展需求。ADI和中国电科院工作团队将联合开展实验室研究和现场试验研究,促进提升智能变电站可靠性方面的创新性互补合作。

专家经验分享:宽动态范围的高端电流检测的三种解决方案(1)

在电机控制、电磁阀控制、通信基础设施和电源管理等诸多应 用中,电流检测是精密闭环控制所必需的关键功能。如何设计宽动态范围的高端电流检测电路,这对于大多数工程师来说都具有挑战性,这里分享由ADI技术专家Neil Zhao、Wenshuai Liao 和Henri Sino提供的几个建议电路供大家参考。

将按照设计复杂度从高到低的顺序介绍三种可选解决方案,它们能针对各种不同的应用提供可行的高精度、高分辨率电流检测。

1. 使用运算放大器、电阻和齐纳二极管等分立器件来构建电流传感器。这种解决方案以零漂移放大器AD8628 为核心器件。

2. 使用AD8210 等高压双向分流监控器来提高集成度,并利用其它外部器件来扩展动态范围和精度。

电机控制之常用算法概述(4)

通用DC电机控制算法

通用电机的速度控制,特别是采用2种电路的电机:

1.相角控制

2.PWM斩波控制

<strong>相角控制</strong>

相角控制是通用电机速度控制的最简单的方法。通过TRIAC的点弧角的变动来控制速度。相角控制是非常经济的解决方案,但是,效率不太高,易于电磁干扰(EMI)。

微变压器为混合动力汽车提供信号与电源隔离

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<strong>作者:Baoxing Chen</strong>

近年来,为了节省能源并降低CO2排放,消费者开始热衷于替代燃料汽车,因而混合动力汽车(HEV)日益受到青睐。与依靠汽油的传统内燃机相比,电动马达具有更高的能效,并且可以大幅降低排放。电池是HEV的核心所在,但由于可靠性、安全性、重量和成本方面的原因,电池也是阻碍HEV发展的拦路虎。为了克服这些障碍,必须采用电池监控系统,使电池能长时间安全地工作。由于工作电压很高,因此需要尖端隔离技术。

隔离全桥驱动电路

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<sfrong电路功能与优势</strong>
本电路是一个由高功率开关MOSFET组成的H电桥,由低压逻辑信号控制,如图1所示。该电路为低电平逻辑信号和高功率电桥提供了一个方便的接口。H电桥的高端和低端均使用低成本N沟道功率MOSFET。该电路还在控制侧与电源侧之间提供隔离。本电路可以用于电机控制、带嵌入式控制接口的电源转换、照明、音频放大器和不间断电源(UPS)等应用中。

利用集成式工业接口数字隔离器减少尺寸与成本

随着竞争产品价格的降低和产品差异化需求的增加,在工业市场上生存也变得越来越艰难。同时,安全标准不见有丝毫放宽,这要求更多的工业应用采用电流隔离,给光耦合器带来不利影响。这些不利影响会导致以下这些因素的增加:尺寸、功耗、电路板、元件数和成本。

Blackn双核嵌入式处理器ADSP-BF606/ADSP-BF609

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<strong>概述</strong>

ADSP-BF609处理器属于Blackn系列产品,采用ADI公司/Intel微信号架构(MSA)。Blackn处理器将先进的双MAC信号处理引擎、干净且正交的RISC式微处理器指令集的优势和单指令、多数据流(SIMD)多媒体能力结合为一个指令集架构。这些处理器提供高达500 MHz的性能,静态功耗非常低。它们采用低功耗、低电压设计方法,提供世界一流的电源管理和性能。

Blackn处理器集成了许多业界领先的系统外设和丰富的存储器(如表1所示),在一个集成封装中提供RISC式编程能力、多媒体支持和先进的信号处理,堪称新一代应用的首选平台。这些应用涵盖众多市场领域,从汽车系统到嵌入式工业、仪器仪表、功率/电机控制应用。

车用数字隔离器

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ADI公司的iCoupler®数字隔离器已被证明极为可靠、品质卓越。过去10年间,客户采用的隔离通道已超过7.5亿。ADI公司以质量为本,通过严格的验证和特性测试过程来保证产品质量。针对汽车行业的严苛挑战,可靠性和质量需要进一步提高。如今,许多混合动力汽车利用iCoupler数字隔离器监控电池电平并高效驱动电机。对于这些应用,我们致力于实现0 ppm的缺陷率。为此,除了ADI公司的标准生产流程以外,我们还在生产中采取如下额外的措施来限制缺陷:

• 晶圆级探查
• 器件平均测试(PAT)
• 附加生产测试工序
• 在多种温度下进行生产测试
• 专用组装生产流程
• 组装时的完整性筛查
• 按照AEC-Q100标准进行质量验证

物联网应用有奖“脑洞”大比拼,看你的啦!

<br/>物联网应用,作为应用设计一线的你,最有发言权,对吗?

结合你的工作,脑洞大开——
你认为物联网可以怎么玩?
你见到/了解到/听说……最酷/典型……的物联网应用是什么?
专业如你,你认为物联网应用还有哪些技术困境?
……

Anyway,一起来讨论物联网那些事,你负责脑洞大开,坛主负责奖品送来,就酱!

<strong>评选方法:</strong>

最佳“脑洞”奖:跟帖内容得“喜欢”最多的前三位,赠送价值500元的电脑手提包一个;

差分数据传输:有何区别?

<strong>作者:David Carr</strong>

隔离器的主要功能是通过电气隔离栅传送某种形式的信息,同时阻止电流。隔离器采用绝缘材料制造,可以阻止电流,隔离栅两端都有耦合元件。信息通常在传输通过隔离栅之前由耦合元件编码。

ADI公司的iCoupler®数字隔离器使用芯片级微变压器作为耦合元件,将数据传输通过高质量聚酰亚胺隔离栅。iCoupler隔离器中主要使用两种数据传输方法:单端和差分。选择数据传输机制时,需要进行工程设计取舍,以优化所需的终端产品特性。在单端数据传输中,我们使用变压器,初级绕组的一端接地。